(57)【要約】【課題】  簡単且つ良好に発酵槽内の水分過多の状態を阻止することができ、更に余分なランニングコストや手間及び環境への負担が無い極めて実用性に秀れたバイオトイレ装置。【解決手段】  糞尿１を微生物分解する発酵槽３が設けられたバイオトイレ装置であって、便口２を有する便器４の下方には前記便口２を介して導出される糞１ａが収容される発酵槽３及び前記便口２を介して導出される尿１ｂを受ける尿受け部５が設けられ、この尿受け部５は尿１ｂを浄化水６と濃縮尿７とに分離する分離部８と連設され、この分離部８において分離された濃縮尿７は前記発酵槽３に導入されるように構成されるバイオトイレ装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
糞尿を微生物分解する発酵槽が設けられたバイオトイレ装置であって、便口を有する便器の下方には前記便口を介して導出される糞が収容される発酵槽及び前記便口を介して導出される尿を受ける尿受け部が設けられ、この尿受け部は尿を浄化水と濃縮尿とに分離する分離部と連設され、この分離部において分離された濃縮尿は前記発酵槽に導入されるように構成されていることを特徴とするバイオトイレ装置。
【請求項２】
請求項１記載のバイオトイレ装置において、前記分離部は、逆浸透膜の逆浸透作用によって前記尿を浄化水と濃縮尿とに分離するものであることを特徴とするバイオトイレ装置。
【請求項３】
請求項２記載のバイオトイレ装置において、前記分離部は、前記尿受け部を介して導入された尿を貯留する貯留部と、この貯留部に貯留された尿を逆浸透膜の逆浸透作用によって浄化水と濃縮尿とに分離する逆浸透膜部とで構成されていることを特徴とするバイオトイレ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイオトイレ装置において、前記尿受け部は、前記便口の直下前方寄り位置に開口する構成であることを特徴とするバイオトイレ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオトイレ装置において、前記発酵槽は、おが屑が収容されていることを特徴とするバイオトイレ装置。
【請求項６】
請求項５記載のバイオトイレ装置において、前記発酵槽内には、該発酵槽内に収容されたおが屑，糞及び濃縮尿を攪拌する攪拌装置が設けられていることを特徴とするバイオトイレ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のバイオトイレ装置であって、前記分離部は、該分離部において分離された浄化水が自然界に自然放流されるように構成されていることを特徴とするバイオトイレ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糞尿を微生物分解する発酵槽が設けられたバイオトイレ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排泄された糞尿を発酵槽に収容し、この発酵槽内で糞尿を微生物分解する所謂バイオトイレ装置が種々提案されている。
【０００３】
このバイオトイレ装置は、例えば特開２００１−１２０４６０号公報に開示されているように、糞尿をおが屑と一緒に発酵槽に収容し、このおが屑が作り出す好気性状況により、糞尿に含まれる腸内細菌や自然界に生息する微生物を活発に活動させ、糞尿を無機廃棄物と水と二酸化炭素に分解して悪臭の発生を阻止するもので、従来の簡易トイレ装置に比して環境面や衛生面（快適性）において秀れ、公園やイベント会場、作業現場など様々な場所で簡易トイレ装置として実用に供されている。
【０００４】
ところで、従来のバイオトイレ装置は、一般的に糞尿を全て発酵槽に収容する構成である為、この発酵槽に収容される糞尿、特に尿の量が増大すると、発酵槽内が水分過多の状態になってしまう。この水分過多の状態においては、おが屑が尿に浸かる為、発酵槽内が好気性状況から嫌気性状況になり、腸内細菌などの微生物の活動が阻害され糞尿の分解が円滑に行われなくなり、悪臭の発生が阻止できないどころか、嫌気性細菌の活動によってアンモニアなどの悪臭が発生してしまうなど、バイオトイレ装置としての機能が果たせなくなってしまうという問題がある。
【０００５】
従って、この種のバイオトイレ装置は、発酵槽が水分過多の状態にならないように、必然的に一日の利用回数が限られてしまい、不便である。
【０００６】
そこで、従来から、糞尿を糞と尿とに固液分離する固液分離部と、この固液分離部において分離した尿を処理するための前記発酵槽とは別の液体成分処理部とが具備された所謂固液分離タイプのバイオトイレ装置が提案されている。
【０００７】
この固液分離タイプのバイオトイレ装置は、例えば、特開２００２−２０１６９３号公報に開示されているように、排泄された糞尿を固液分離部へと導き、この固液分離部を介して糞は発酵槽に、尿は液体成分処理部に夫々分離して導入するように構成されている。従って、この固液分離部タイプのバイオトイレ装置によれば、糞は発酵槽に収容されて微生物分解処理され、尿は発酵槽とは別の液体成分処理部で処理される為、前記発酵槽の水分過多の状態を可及的に阻止できる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１２０４６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記固液分離タイプのバイオトイレ装置における固液分離部は、例えば上記特許文献２に開示される固液自動分離装置（固液分離部）のように、糞と尿とが混合された混合物を固液分離する構成である為、分離が非常に困難で、尿に糞が混じるなどの分離不良が生じたり、また、困難な固液分離を行なうために装置が複雑化や大型化，高コスト化してしまうなどの問題がある。
【００１０】
また、上記の固液分離タイプのバイオトイレ装置における上記液体成分処理部では、尿をフィルターにより浄化する処理が行なわれる為、このフィルターを頻繁に交換したり、また、使い終わったフィルターを焼却廃棄したりする必要がある。
【００１１】
従って、上記固液分離タイプのバイオトイレ装置は、固液分離しないタイプに比して、水分過多の状態が生ぜず、よって、利用回数の制限が無いものの、固液分離が不十分の為に頻繁なフィルター交換を余儀無くされ、それだけ余分なランニングコストがかかり、またフィルターの交換及び焼却廃棄といった不衛生で煩わしい作業を要し、更にこのフィルターの焼却廃棄はそれだけ環境への負担を増大させるという問題点を有している。
【００１２】
本発明は上記問題点を解決したもので、便口を介して導出された糞尿を混合させず、予め分離することによって、簡単且つ良好に発酵槽内の水分過多の状態を阻止することができ、更に余分なランニングコストや手間及び環境への負担が生ずることの無い極めて実用性に秀れたバイオトイレ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１４】
糞尿１を微生物分解する発酵槽３が設けられたバイオトイレ装置であって、便口２を有する便器４の下方には前記便口２を介して導出される糞１ａが収容される発酵槽３及び前記便口２を介して導出される尿１ｂを受ける尿受け部５が設けられ、この尿受け部５は尿１ｂを浄化水６と濃縮尿７とに分離する分離部８と連設され、この分離部８において分離された濃縮尿７は前記発酵槽３に導入されるように構成されていることを特徴とするバイオトイレ装置に係るものである。
【００１５】
また、請求項１記載のバイオトイレ装置において、前記分離部８は、逆浸透膜９の逆浸透作用によって前記尿１ｂを浄化水６と濃縮尿７とに分離するものであることを特徴とするバイオトイレ装置に係るものである。
【００１６】
また、請求項２記載のバイオトイレ装置において、前記分離部８は、前記尿受け部５を介して導入された尿１ｂを貯留する貯留部10と、この貯留部10に貯留された尿１ｂを逆浸透膜９の逆浸透作用によって浄化水６と濃縮尿７とに分離する逆浸透膜部13とで構成されていることを特徴とするバイオトイレ装置に係るものである。
【００１７】
また、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイオトイレ装置において、前記尿受け部５は、前記便口２の直下前方寄り位置に開口する構成であることを特徴とするバイオトイレ装置に係るものである。
【００１８】
また、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオトイレ装置において、前記発酵槽３は、おが屑が収容されていることを特徴とするバイオトイレ装置に係るものである。
【００１９】
また、請求項５記載のバイオトイレ装置において、前記発酵槽３内には、該発酵槽３内に収容されたおが屑，糞１ａ及び濃縮尿７を攪拌する攪拌装置11が設けられていることを特徴とするバイオトイレ装置に係るものである。
【００２０】
また、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバイオトイレ装置であって、前記分離部８は、該分離部８において分離された浄化水６が自然界に自然放流されるように構成されていることを特徴とするバイオトイレ装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は上述のように、便器の下方に尿受け部を設けたから、便口を介して導出される糞尿が糞と尿に簡単且つ確実に分離され、よって、発酵槽には糞のみが収容される為、発酵槽内が水分過多の状態となることが抑制され、よって、良好な微生物分解が達成される。
【００２２】
また、分離部において尿は逆浸透膜の逆浸透作用によって浄化水と濃縮尿に分離され、この濃縮尿は、発酵槽に導入され、発酵槽内で糞と一緒に微生物分解されるから、例えばフィルターと一緒に焼却破棄をするなどの処理が不要となり、それだけ手間がかからず環境にも良い。
【００２３】
よって、本発明は、糞と尿とを分離することで発酵槽内の水分過多の状態を阻止でき、微生物分解を良好に行うことができることは勿論、糞と尿との分離を簡単な構成でしかも確実に行なうことができ、更に、分離した尿を処理するために余計なランニングコストや手間及び環境への負担が無いなど、糞尿の処理能力に秀れコスト面や環境面においても秀れた画期的なバイオトイレ装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２５】
便器４の便口２を介して導出される糞尿１は、混合すること無く、糞１ａは前記便器４の下方に設けられた発酵槽３に収容され、尿１ｂは前記便器４の下方に設けられた尿受け部５で受けられ、該尿受け部５と連設される分離部８に導入されることとなる。
【００２６】
この分離部８に導入された尿１ｂは、浄化水６と濃縮尿７とに分離され、この濃縮尿７は前記発酵槽３に導入され、この発酵槽３内に収容された前記糞１ａと共に該発酵槽３内で微生物分解されることとなる。
【実施例】
【００２７】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
本実施例は、糞尿１を微生物分解する発酵槽３が設けられたバイオトイレ装置であって、便口２を有する便器４の下方には前記便口２を介して導出される糞１ａが収容される発酵槽３及び前記便口２を介して導出される尿１ｂを受ける尿受け部５が設けられ、この尿受け部５は尿１ｂを浄化水６と濃縮尿７とに分離する分離部８と連設され、この分離部８において分離された濃縮尿７は前記発酵槽３に導入されるように構成されているものである。
【００２９】
発酵槽３は、図１に図示したように、上部の一部が開口した箱状体で、この発酵槽３内にはおが屑が収容されており、また、図１，図２に図示したように、この発酵槽３内には収容されたおが屑，糞１ａ，濃縮尿７，その他のトイレットペーパーなどの有機廃棄物を攪拌する攪拌装置11が設けられている。符号11ａは回転軸11ａである。
【００３０】
また、この発酵槽３の底部は、図２に図示したように前記攪拌装置11の下方側を囲繞する湾曲形状に形成されている。
【００３１】
従って、発酵槽３に収容された収容物は攪拌装置11によって効率良く攪拌される。
【００３２】
また、この発酵槽３は、該発酵槽３に収容されたおが屑を取り出したり補充したりする為の取出口（図示省略）が設けられている。
【００３３】
この取出口から、発酵槽３内で使い古されたおが屑（糞１ａや濃縮尿７などに含まれる窒素，リン酸，カリウムなど微生物分解できない無機廃棄物を大量に吸着したおが屑）を取り出し、新しいおが屑を発酵槽３内に補充する作業（おが屑の交換作業）を行うことができる。この発酵槽３から取り出した古いおが屑は、理想的な肥料として使用される。
【００３４】
また、この発酵槽３は、発酵槽３内で微生物の活動を活発化させる為に発酵槽３内を適温（約４０℃程度）に維持する温度維持装置を設けた構成としても良い。
【００３５】
また、この発酵槽３の上部の開口部３ａには、この開口部３ａと対応する位置に便口２を有する便器４が設けられている。
【００３６】
この便器４は、便口２を有する便座４ａと、この便座４ａを開閉自在に閉塞する便蓋４ｂとで構成され、図２に図示したように、使用者が便座４ａに腰掛けて使用できるように構成されている。尚、便器４の構成は本実施例のものに限られるものではなく、例えば、和式トイレのように便座４ａを設けない構成でも良い。
【００３７】
この便器４の下方に設けられている尿受け部５は、図１，図２に図示したように、便口２の直下前方寄り位置に開口した構成であり、具体的には、図２に図示したように、便口２に向かって拡開する漏斗部５ａが上部に設けられ、この漏斗部５ａの下部には分離部８と連通する管部５ｂが連設されている。尚、この尿受け部５の開口位置は、便座４ａに着座した使用者の尿１ｂだけを効率良く受けられることを考慮して決定される。
【００３８】
従って、前記便口２からの糞１ａは発酵槽３内に自然落下し、尿１ｂは漏斗部５ａに受けられ管部５ｂを介して下方の分離部８に自然流下することとなる。
【００３９】
分離部８は、逆浸透膜９の逆浸透作用によって前記尿１ｂを浄化水６と濃縮尿７とに分離するものであって、具体的には、図１に図示したように、前記尿受け部５を介して導入された尿１ｂを貯留する貯留部10と、この貯留部10に貯留された尿１ｂを逆浸透膜９の逆浸透作用によって分離（濾過分離）する逆浸透膜部13とで構成されている。
【００４０】
この逆浸透膜９は、水分子の大きさ（約０．０００１ミクロン）に略等しい超極細孔を多数有し、水分子は透過させ水分子以外の不純物は透過させない性質を有するものである。尚、逆浸透作用とは、逆浸透膜９に液体を圧送した際、この圧送圧力によって液体中の水分子だけが強制的に逆浸透膜９を透過する作用であり、この逆浸透作用によれば液体を逆浸透膜９を透過できる水分子と逆浸透膜９を透過できない不純物とに分離できる。
【００４１】
また、逆浸透膜部13は、前記逆浸透膜９を何層にも巻回して成形される筒状のフィルタ、即ち逆浸透膜モジュール９ａの上流側が第一搬路15を介して前記貯留部10と連通され下流側が前記発酵槽３及び第二搬路16の双方と連通されている。
【００４２】
この逆浸透膜モジュール９ａは、市販されている公知の逆浸透膜モジュールと同様の一般的な構成のものである。尚、本実施例では、前記逆浸透膜モジュール９ａに第一搬路15から尿１ｂを圧送した際、この尿１ｂの水分子は圧送圧力により逆浸透膜９を透過し、何層にも巻回された逆浸透膜９の巻回中心へと圧動し、この巻回中心部に設けた周面多孔状の芯管にその周面から流入し、この芯管に連通される第二搬路16へと導出され、一方、この尿１ｂの尿成分は前記逆浸透膜９を透過できないので、この逆浸透膜９の巻回中心へは到達できず、この筒状の逆浸透膜モジュール９ａの軸方向に沿って下流側へと押動され、該逆浸透膜モジュール９ａの下流側端部から発酵槽３へと導入される。
【００４３】
また、この貯留部10には尿１ｂを圧送する圧送部14、具体的には加圧ポンプ14ａが設けられ、該貯留部10に貯留された尿１ｂはこの加圧ポンプ14ａによって加圧され、前記第一搬路15を介して逆浸透膜部13に圧送される。
【００４４】
尚、この圧送部14は、逆浸透作用が生ずるに十分な圧送圧力で尿１ｂを圧送できるように、貯留部10に貯留された尿１ｂが所定量以上に達した際に圧送作業を開始し、尿１ｂの貯留量が所定量以下に減少したら圧送作業を停止するように設定される。
【００４５】
従って、逆浸透膜部13において、前記圧送部14によって上流側から圧送された尿１ｂは確実に、逆浸透作用によって、前記逆浸透膜９を透過できる水分子、即ち浄化水６と、前記逆浸透膜９を透過できない不純物、即ち濃縮尿７とに分離される。
【００４６】
また、図１に図示したように、前記逆浸透膜モジュール９ａの中心部から前記第二搬路16に導出された浄化水６は、逆浸透膜モジュール９ａの上流側（第一搬路15）から付与される圧送圧力により該第二搬路16から外方（下流側）に自然放流するように構成される。
【００４７】
また、前記逆浸透膜モジュール９ａは、尿１ｂから分離した濃縮尿７を下流側に圧動し下流側端部から順次濃縮尿７を排出して前記発酵槽３に導入させる構成の為、即ち、逆浸透膜モジュール９ａ内に前記濃縮尿７が溜まったりせず、よって、逆浸透膜モジュール９ａ内の逆浸透膜９の目詰まりが可及的に阻止され、頻繁な交換作業などのメンテナンス作業が不要となる。
【００４８】
尚、前記逆浸透膜部13の構成は本実施例のものに限られるものではなく、尿１ｂを逆浸透膜９の逆浸透作用によって浄化水６と濃縮尿７とに分離でき、この濃縮尿７を前記発酵槽３に導入できる構成であれば、どのような構成であっても良い。
【００４９】
本実施例は、上述のように構成したから、図１，図２に図示したように、トイレ利用者が便器４の便座４ａに腰掛けて排便すると、便器４の便口２を介して導出される糞尿１は、混合すること無く、糞１ａは前記便器４の下方に設けられた発酵槽３に自然落下してこの発酵槽３内に収容され、尿１ｂは便口２の直下前方寄り位置に開口する尿受け部５で受けられ、この尿受け部５と連設される分離部８に導入されることとなる。
【００５０】
この分離部８に導入された尿１ｂは、逆浸透膜部13で浄化水６と濃縮尿７とに分離され、この濃縮尿７は前記発酵槽３に導入され、この発酵槽３内に収容された前記糞１ａやその他のトイレットペーパーなどの有機廃棄物と共にこの発酵槽３内で微生物分解されることとなる。
【００５１】
即ち、便器４の下方の尿受け部５によって、便口２を介して導出される糞尿１は簡単且つ確実に分離され、発酵槽３には糞１ａやトイレットペーパーなどといった水分の少ないものが収容される為、発酵槽３内が水分過多の状態となることが抑制され、よって、良好な微生物分解が達成されることとなる。
【００５２】
また、分離部８において尿１ｂは前記逆浸透膜９の逆浸透作用によって浄化水６と濃縮尿７に分離され、この濃縮尿７は発酵槽３に導入され、発酵槽３内で糞１ａと一緒に微生物分解するから、例えばフィルターと一緒に焼却破棄をするなどの処理は不要となり、それだけ手間がかからず環境にも良い。
【００５３】
よって、本実施例においては、糞１ａと尿１ｂとを分離することで発酵槽３内の水分過多の状態を阻止でき、微生物分解を良好に行うことができることは勿論、糞１ａと尿１ｂとの分離を簡単な構成でしかも確実に行なうことができ、更に、分離した尿１ｂを処理するために余計なランニングコストや手間及び環境への負担が無いなど、糞尿１の処理能力に秀れコスト面や環境面においても秀れた画期的なバイオトイレ装置となる。
【００５４】
また、本実施例においては、発酵槽３内におが屑が収容されているので、このおが屑が作り出す好気性状況によって微生物分解が円滑に行われる訳であるが、この発酵槽３内には攪拌装置11が設けられいるので、この発酵槽３内のおが屑と、糞１ａ，濃縮尿７及びトイレットペーパーなどの有機廃棄物が良好に混合される。即ち、糞１ａや濃縮尿７が一箇所に集中してしまうことを阻止できる為、発酵槽３内を満遍なく好気性状況に維持でき、それだけ良好に微生物分解が行われ、糞尿１は処理能力が一層秀れたものとなる。
【００５５】
また、本実施例においては、分離部８に、前記尿受け部５からの尿１ｂを貯留する貯留部10が設けられており、この貯留部10に貯留された尿１ｂが所定量以上に達した際に前記圧送部14が前期逆浸透膜部13に圧送を開始し、尿１ｂの貯留量が所定量以下に減少したら圧送作業を停止するように設定された構成の為、ある程度の尿１ｂが貯留部10に溜まった場合にのみ前記圧送部14を稼働させることで無駄な稼働を防止でき、更に、ある程度以上貯留された尿１ｂを圧送するので、前記逆浸透膜部13において逆浸透作用を生じさせる為に必要十分な圧送圧力で確実に尿１ｂを圧送でき、よって、圧送する尿１ｂを逆浸透膜部13において確実に逆浸透作用によって浄化水６と濃縮尿７とに分離できることとなり、この点においても実用性に秀れる。
【００５６】
また、この尿１ｂから分離した浄化水６は、単に自然界に自然放流する構成の為、それだけ簡易化を図れ、よって、量産性やコスト性に秀れ、更に、上記の通り尿１ｂから逆浸透作用によって分離した衛生的で安全な浄化水６である為、自然界に自然放流することによる環境への負担が全く無いなど、環境面にも秀れる。尚、この極めて衛生的な浄化水６を、例えば排便後の手洗い水などとして利用することも可能で、このように尿１ｂからの浄化水６を再利用し得るように構成することも可能となるなど実用性に秀れる。
【００５７】
また、前記便器４と一緒に、男性小便用の小便器を前記分離部８に直接連通状態に設ける構成としても良い。
【００５８】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施例に係るバイオトイレ装置の使用状態を示す正面説明図である。
【図２】本実施例に係るバイオトイレ装置の発酵槽３の側面説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  糞尿
１ａ  糞
１ｂ  尿
２  便口
３  発酵槽
４  便器
５  尿受け部
６  浄化水
７  濃縮尿
８  分離部
９  逆浸透膜
10  貯留部
11  攪拌装置
13  逆浸透膜部
14  圧送部
【図１】
2006181267.tif 000003
【図２】
2006181267.tif 000004